專利名稱：金屬復合材料制備新技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬復合材料制備新技術(shù)，屬于金屬材料復合技術(shù)。
現(xiàn)有金屬材料的復合技術(shù)分為液態(tài)復合與固態(tài)復合。液態(tài)復合技術(shù)又分直接澆入技術(shù)和熱噴涂法。直接澆入技術(shù)是將熔融態(tài)的金屬直接澆入預先加工的另一材料的內(nèi)壁或外壁，實現(xiàn)異類金屬的復合。該技術(shù)僅適用于機械零件單件生產(chǎn)。因而生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。熱噴涂法是將熔融狀的金屬噴涂于另一材料的表面上。該技術(shù)亦用于機械、冶金等工業(yè)部門磨損件的修復與零件的再利用，難以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。固態(tài)復合技術(shù)又分以下幾種1.軋制復合是將兩種或兩種以上的不同金屬板或帶同時送入軋機。通過一定的軋制變形進行復合。該技術(shù)存在明顯地機械結(jié)合面，結(jié)合強度低，設(shè)備投資大。2.擠壓復合是將異種金屬同時進入擠壓機，通過大的擠壓變形進行復合。本方法生產(chǎn)成本高，僅適用于特殊用途的復合材料及貴金屬復合材料的生產(chǎn)。3.爆炸復合是利用爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓的瞬態(tài)激波作用于異種金屬表面實現(xiàn)其復合。該技術(shù)是制取特殊性能復合材料有希望的途徑之一。4.鍍膜與真空沉積法利用電鍍、化學鍍、真空氣相沉積等方法獲得復合層。因鍍層太薄，與基體結(jié)合強度低，該復合層經(jīng)加工變形后容易剝落，且在生產(chǎn)過程中，還存在環(huán)境污染等美中不足。
本發(fā)明的任務(wù)在于針對上述金屬復合技術(shù)存在的不足，提供一種新的金屬復合材料制備技術(shù)。除對不能由化合物在溫度與還原劑作用下分解出單質(zhì)金屬的金屬(如鋁)不適用外，能對絕大部分金屬與金屬間復合。
本發(fā)明是將金屬粉末與復合劑(含一定比例的粘接劑、還原劑、熔劑組成)均勻混合后，通過噴涂、刷涂等途徑附著在潔凈的異種金屬的表面上，送入加熱裝置，通入保護氣氛在加熱爐中進行分級加熱，由于溫度的作用與變化，在復合層中將進行下列過程a、粘接劑被揮發(fā);b、粉末中部分氧化物顆粒及基材表面氧化層在還原劑及保護氣氛作用下被還原;c、粘接劑殘余物在熔劑熔化的表面張力作用下帶至表層;d、粉末顆粒間進行熔合;e、粉末與基體間進行熔合擴散。最終獲得一定厚度(0.03～0.30mm)的復合層。復合層的厚度可通過漿料涂刷技術(shù)進行調(diào)整。
本發(fā)明是金屬與金屬的復合，由于金屬粉末與基體金屬間擴散作用的結(jié)果將形成無明顯界面的復合層，因而結(jié)合強度優(yōu)于現(xiàn)有的復合技術(shù);由于復合層無明顯界面，該復合層在隨后的加工成型中不致分層與剝落，因而可以進行再加工;該復合技術(shù)適應(yīng)面廣，可在金屬板、帶、管、棒、線等材料上實施復合技術(shù);工藝過程簡單，復合技術(shù)基礎(chǔ)性投資低，適應(yīng)于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，無環(huán)境污染等隱患。且復合層耐大氣腐蝕、有裝飾特性，以及特殊的物理、化學性能，可用于建筑、裝飾、輕工、汽車、家電、五金、化工等領(lǐng)域，有廣泛的應(yīng)用前景。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳述。
實施例1.
低碳鋼與不銹鋼的復合用95%不銹鋼粉末，3%聚乙烯醇，0.5%藻骯酸鈉，0.5%正辛醇，1%氫化鈦均勻混合后，涂于潔凈的低碳鋼板表面上，在氨基還原氣氛保護下，于250°～1100℃下分級加熱4小時，即可制得0.04～0.30mm厚的低碳鋼-不銹鋼復合材料。該復合材，其內(nèi)部為普碳鋼，而外部為一薄層不銹鋼，并可施行再加工。在化工、建材、裝飾、輕工等行業(yè)有廣泛用途，其價格比純不銹鋼低廉。
實施例2.
低碳鋼與青銅的復合用粒度為8um、含量為85%的青銅粉、10%的碳、5%CMc混合均勻，涂于低碳鋼表面，在氮基還原氣氛下，通過250°～850℃分級加熱三小時，即可在低碳鋼表面生成一層厚0.05～0.25mm的復合層。該復合材料具有碳鋼的機械性能，又兼有銅合金的裝飾效應(yīng)與電學性能，該復合材在電子、建材工業(yè)中應(yīng)用前景廣闊。
實施例3.
低碳鋼與鋅的復合將含91%鋅粉、5%碳粉、1%氯化鋅、3%石蠟均勻混合后，涂于低碳鋼的表面，在150°～420℃條件下分級加熱二小時，即可制取厚度為0.05～0.25mm鋼-鋅復合材料，用此方法取代傳統(tǒng)的熱鍍鋅板、管生產(chǎn)工藝，對節(jié)約原材料消耗、環(huán)境污染等具有積極意義。
實施例4.
低碳鋼與鈦的復合將90%鈦粉、1%氫化鈣、2%鉬粉、5%硝酸棉溶液、2%草酸二乙酯均勻混合，涂于鋼的表面，在氫氣保護下，通過250°～1250℃分級加熱三小時，即可制取厚度為0.03～0.15mm的鋼-鈦復合材料。該材料在化工、輕工部門有良好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種金屬復合材料制備技術(shù)，其特征在于將金屬粉末與含一定比例的粘接劑、還原劑、熔劑組成的復合劑均勻混合后，附著在潔凈的異種金屬表面上，在加熱爐內(nèi)通入保護氣氛進行分級加熱制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬復合材料制備新技術(shù)，屬于金屬材料復合技術(shù)，是將金屬粉末與復合劑均勻混合后，附著在潔凈的異種金屬材料表面上，放入加熱爐內(nèi)，在保護氣氛中經(jīng)分級加熱，制備出無明顯界面的金屬復合層。該復合材料可進行再加工處理，且增加了材料表面抗蝕性及裝飾性。該工藝復合過程簡單，投資低，適應(yīng)于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，無環(huán)境污染等隱患，可廣泛用于建筑、裝飾、輕工、化工、汽車、家電、五金等領(lǐng)域。
文檔編號B22F7/04GK1110202SQ9410411
公開日1995年10月18日 申請日期1994年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月9日
發(fā)明者傅強, 高俊生 申請人:云南科恩材料實業(yè)開發(fā)公司